Holz – ein nachwachsender Roh- und Baustoff CO2-Fixierung durch Holzbildung von Robert Stingl Institut für Holztechnologie und Nachwachsende Rohstoffe Department für Materialwissenschaften und Prozesstechnik Universität für Bodenkultur Wien

kurzer Überblick zum Inhalt 2 Kohlenstoffdioxid (CO2) Photosynthese – von CO2 zum Holz Foto: Kristian Peters Österreichs Wälder – unser Holzvorrat Holzbauanteil in Österreich Foto: proHolz OÖ Werkstoffvergleich – CO2-Emission praktische Beispiele – Exkursion

Kohlenstoffdioxid – CO2 3 Kohlenstoffdioxid – CO2 ca. 1620: der flämische Chemiker Johan Baptista van Helmont entdeckte den Spiritus sylvestre („Wilder Geist“) CO2: auch Kohlendioxid oder Kohlensäure; ein saures, unbrennbares, farb- und geruch-loses Gas, das sich gut in Wasser löst Vorkommen: mittlere Konzentration von 0,039 Vol% = 390 ppm (2011); Gesamtmasse ca. 3000 Gigatonnen Treibhausgas: Spurengas der Erdatmosphäre; Kohlenstoffdioxid absorbiert Infrarotstrahlung; neben Wasserdampf das zweitwirksamste Treibhausgas

Kohlenstoffdioxidgehalt weltweit Quelle: Global Warming Art

Kohlenstoffdioxidgehalt weltweit 4b Quelle: Sémhur, Atelier Graphique – the French Graphic Lab

Kohlenstoffdioxidgehalt weltweit 5 Kohlenstoffdioxidgehalt weltweit jährliche CO2-Emissionen weltweit: ca. 590 Gigatonnen davon anthropogene CO2-Emissionen: ca. 40 Gigatonnen natürliche CO2-Emissionen anthropogene CO2-Emissionen Quelle: Cozzarini Ch (1996) Emissionen und Immissionen von Abgaskomponenten. TU Wien, Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Kraftfahrzeugbau

Kohlenstoffdioxidemission in Österreich 6 Kohlenstoffdioxidemission in Österreich jährliche (1990 – 2007) anthropogene CO2-Emissionen in Österreich: ca. 85 Millionen Tonnen Quelle: Fernandez R et al. (2009) Annual European Community greenhouse gas inventory 1990–2007 and inventory report 2009 (Version 27 May 2009). Kopenhagen: European Environment Agency, Technical report No 04/2009

Photosynthese – vom CO2 zum Holz 7 6 O2 6 CO2 6 H2O C6H12O6 Input Bilanz für 1 kg Holz Output 1,46 kg CO2 1 kg Holz (C6H12O6) 0,60 kg H20 1,06 kg O2 18,5 MJ Sonnenenergie 18,5 MJ gespeichert als chemische Energie 1 m³ Holz = 916 kg CO2 1 m³ Holz als Werkstoff = ~ 0,7 t CO2 unter Berücksichtigung der „grauen Energie“ der eingesetzten Baustoffe Animation von ML Zukal, BOKU Wien

Holzaufbau - Struktur und Chemie 8 Quelle: Faix 2008

Österreichs Wald Fläche Österreichs: 83.879 km² Waldfläche Österreichs: ca. 39.910 km² Bewaldungsgrad: 48 Prozent Mittlerer Holzvorrat in Österreichs: 337 vfm/ha Gesamtvorrat in Österreich: 1135 Mio vfm

9b Österreichs Wald

9c Österreichs Wald

Österreichs Wald als C-Speicher Sauerstoff (O) 43% 1 m³ Holz

Österreichs Wald als C-Speicher 10b Österreichs Wald als C-Speicher Darrgewicht: 500 kg Sauerstoff (O) 43% 1 m³ Holz mittlerer Holzvorrat Österreichs: 337 vfm / ha x 250 kg C / m³ Holz = ca. 84 t C / ha Waldfläche Österreichs: 3.991.000 ha x 84 t C / ha = ca. 335 Mio t gespeicherter C (Holz + Waldboden = ca. 800 Mio t gespeicherter C) CO2-Verbrauch während der Holzbildung: 335 t C x 3,667 = ca. 1230 Mio t CO2

Österreichs Wald Zuwachs und Nutzung 11 Österreichs Wald Zuwachs und Nutzung Jährlicher Zuwachs in Österreich : 30,4 Mio vfm Jährliche Nutzung in Österreich : 25,9 Mio vfm Jährliche Steigerung des Holzvorrates in Österreich: 4,5 Mio vfm Quelle: www.waldinventur.at (Erhebung 2007 – 2009)

Holzbauanteil in Österreich 12 Erklärung zu den Ergebnissen: Definition Holzbau: mehr als 50 Prozent der tragenden Konstruktion aus Holz Bauvorhaben: alle genehmigungspflichtigen Hochbauvorhaben in Österreich Quelle: Stingl R et al. 2011

Holzbauanteil im urbanen Raum Quelle: Stingl R et al. 2011

Holzbauanteil in der Stadt Wien Quelle: Stingl R et al. 2011

Werkstoffvergleich - CO2-Emission 14 bezogen auf 1.000 kg des Werkstoffes Rohstoff Holz - 1.800 kg CO2 (Dichte ca. 500 kg/m³) Werkstoff Holz - 1.500 kg CO2 (Dichte ca. 300 - 800 kg/m³) Ziegel + 1.150 kg CO2 (Dichte ca. 1.200 kg/m³) Stahlbeton + 1.350 kg CO2 (Dichte ca. 2.400 kg/m³) Glas + 950 kg CO2 (Dichte ca. 2.500 kg/m³) Stahl 1) + 1.550 kg CO2 (Dichte ca. 7.500 kg/m³) 1) dieser Wert stellt eine Mischform von neugewonnenen Rohstahl vermengt mit Alteisen dar Quelle: IBO Baustoffkatalog

CO2-Bilanz für 1 Hektar 1 ha Bauland 3 mehrgeschossige Wohnbauten 15 CO2-Bilanz für 1 Hektar 1 ha Bauland 3 mehrgeschossige Wohnbauten (42 Wohneinheiten) in Holzbauweise: 1.250 t CO2-Speicherung in Massivbauweise (Ziegel/Beton): -385 t CO2-Emission 1 ha Bauland 12 Einfamilienhäuser (12 Wohneinheiten) in Holzbauweise: 300 t CO2-Speicherung in Ziegelbauweise: -54 t CO2-Emission 1 ha Wald ca. 337 vfm Holz 916 kg CO2/m³ Holz ca. 300 t CO2-Senke

Steigerung der CO2-Speicherung durch Erhöhung des Holzbauanteils

Steigerung der CO2-Speicherung durch Erhöhung des Holzbauanteils Verdoppelung 20 % umbautes Volumen in Holzbauweise im Jahr 2008 CO2-Speicherung durch den Werkstoff Holz: ca. 1,4 Mio Tonnen CO2 im Jahr 2008 1,6 % Speicherung des CO2-Gesamtaus- stoßes in Österreich 40 % umbautes Volumen in Holzbauweise CO2-Speicherung durch Holz: ca. 2,8 Mio Tonnen CO2 im Jahr 3,2 % Speicherung des jährlichen Ge- samtausstoßes von Österreich Substitution Ersatz der „anderen“ Werkstoffe (z.B. Ziegel, Beton, ...): Reduzierung des CO2-Ausstoßes um 1,7 Mio Tonnen CO2 (– 1,9 %)

praktische Beispiele – Exkursion 17 Umbauten, Zubauten und Sanierungen „Aufstockung Bauernstraße“, Wels Wohnbau „Wohnhaus Hochleitner“, Laakirchen öffentlicher Bau „Agrarbildungszentrum Salzkammergut“, Altmünster Oberösterreich

praktische Beispiele – Exkursion 18 Gewerbe „Café Deli am Naschmarkt“, 4. Bezirk Wohnbau „Höchster Wohnbau Österreichs in massiver Holzbauweise“, 22. Bezirk öffentlicher Bau „Erdberger Steg“, 2. bzw. 3. Bezirk Wien

praktische Beispiele – Exkursion 19 Umbauten, Zubauten und Sanierungen „Sanierung Dieselweg“ in Graz Öffentlicher Bau „Kinderkrippe Schönbrunngasse“ in Graz alte Bausubstanz „Österreichisches Freilichtmuseum Stübing“ in Stübing bei Graz Steiermark

Holz – ein nachwachsender Roh- und Baustoff CO2-Fixierung durch Holzbildung Danke für die Aufmerksamkeit! Institut für Holztechnologie und Nachwachsende Rohstoffe Department für Materialwissenschaften und Prozesstechnik Universität für Bodenkultur Wien